제조의 경우, 테이퍼 터닝은 정확한 원뿔 모양을 만드는 데 중요합니다. 이 공정은 자동차 부품 및 항공우주 부품 제조를 포함하여 많은 산업에 적용됩니다. 이 기사에서는 테이퍼 터닝의 주요 기술, 계산 및 실제 적용에 대해 설명합니다.
테이퍼 터닝이란?
테이퍼 선삭은 회전하는 공작물의 직경을 점진적으로 변화시켜 매끄러운 경사면을 만드는 공정입니다. 이 공정은 직선으로 이동하는 절삭 공구를 사용하여 재료를 제거함으로써 원뿔형 모양을 형성합니다. 모든 테이퍼면은 특정한 테이퍼 각도를 가지는데, 이 각도는 테이퍼면과 공작물 축 사이의 각도입니다.
테이퍼 터닝 방법
1. 폼 툴 방법
테이퍼 각도의 절반으로 형성된 절삭 공구는 형상 공구 방법에서 사용됩니다. 이 공구는 작업자가 회전하는 작업물에 직각으로 배치합니다. 부품이 뒤로 또는 반시계 방향으로 회전하면 공구가 바로 아래로 맞물려 부품 전체에 걸쳐 재료를 제거합니다. 이는 짧은 테이퍼에는 잘 작동하지만 진동을 일으킵니다. 따라서 적절한 수준의 정확도를 얻기 위해 절삭 속도가 일반적으로 감소합니다.
2. 테일스톡 셋 오버 방식
이 테이퍼 터닝 방법은 선반의 중앙 위치에서 테일스톡을 옮기는 것을 포함합니다. 공정의 첫 번째 부분은 작업물을 중앙 사이에 장착하고 테일스톡을 주축에서 옆으로 옮기는 것입니다. 절삭 공구를 선반 베드와 평행하게 움직여 테이퍼를 형성합니다.
기계공은 다음을 사용하여 필요한 오프셋을 계산합니다. 오프셋 = (길이 × 피트당 테이퍼)/24.
8도 미만의 얕은 각도를 가진 긴 작업물의 경우 이 방법이 가장 적합합니다.
3. 복합휴식법
복합 레스트 방법은 복합 레스트를 필요한 테이퍼 각도의 절반으로 회전시키는 것입니다. 작업물이 척에서 회전하는 동안 도구는 따라가는 각진 경로를 따라 이동합니다. 테이퍼 각도를 찾으려면 다음을 사용합니다. tan θ = (Dd)/(2L).
중앙의 양쪽으로 짧고 가파른(최대 45도) 테이퍼를 만드는 데 매우 좋습니다.
4. 테이퍼 터닝 부착 방법
이 설정에는 선반 베드 뒤에 장착된 어느 쪽으로든 최대 10°까지 회전할 수 있는 가이드 바가 있습니다. 이 바 뒤에는 정밀한 제어를 위해 크로스 슬라이드에 연결된 가이드 블록이 이어집니다. 복합 레스트 핸드휠은 작업자가 절삭 깊이를 조정하는 데 사용됩니다.
이 방법은 전원 공급 옵션을 제공하며 최대 300mm 길이의 테이퍼에 적합합니다. 주요 설정을 변경하지 않고도 내부 또는 외부 테이퍼에 적용되며 센터를 정렬합니다.
5. 사료 방법 결합
이 고급 접근 방식에서는 길이 방향과 교차 방향 피드를 동시에 사용하여 각진 절단 경로를 만듭니다. 피드 속도는 작업자가 움직임을 제어하기 위해 앞치마 기어를 통해 조정됩니다. 정확한 테이퍼를 생성하지만 많은 기술이 필요합니다. 이 기술은 CNC와 수동 선반 모두에서 작동하며 복잡한 테이퍼 모양의 경우 정밀한 제어를 제공합니다.
테이퍼 터닝 계산
테이퍼 각도 결정
테이퍼 각도(α)를 찾으려면 다음 공식을 사용합니다. tan α = (Dd) / 2L. 이 경우 "D"는 큰 직경, "d"는 작은 직경, L은 테이퍼 길이입니다.
피트당 테이퍼(TPF)
12피트 길이에 따른 직경 감소는 TPF로 표시됩니다. TPF는 다음을 사용하여 찾을 수 있습니다. TPF = (Dd)/L × 24. TPF를 알게 되면 O = (TPF × L)/XNUMX로 테일스톡 오프셋을 계산할 수 있습니다.
CNC 테이퍼 터닝 계산
CNC 작업에서 테이퍼를 따라 임의의 지점 x에서 테이퍼 반경은 공식 r = r0 – (xx TPF)를 따릅니다. 여기서 r0는 초기 반경입니다. 가공 시간을 계산하기 위해 공식은 시간 = 절삭 길이 / ((회전당 이송 X RPM))으로 제공됩니다. 이러한 공식은 도구 경로를 미세하게 제어하고 허용 오차를 ±0.01mm로 유지합니다.
테이퍼 터닝의 이점
- 테이퍼 조인트는 쐐기 효과를 나타내어 자체 잠금 연결을 생성합니다. 이는 최대 기계적 안정성을 위해 접촉 장소에 걸쳐 하중을 균일하게 분할하는 방법을 제공합니다.
- 테이퍼형 부품은 특정 영역의 재료를 제거하여 부품 무게를 줄이는 동시에 구조적 무결성을 유지합니다. 이는 특히 자동차 및 항공우주 분야에서 유용합니다.
- 최신 테이퍼 터닝 장비에는 자동 제어, 매우 정확한 공급 시스템 및 보호 실드와 같이 사용자를 보호하는 안전 장치가 있습니다. 이러한 기능은 운영 인력을 금속 파편 및 회전 부품으로부터 보호합니다.
- 선반 기계의 내부 보링은 테이퍼 터닝으로 정확하게 수행할 수 있습니다. 이를 통해 구멍 확장이 간소화되고 직경 감소 제어가 가능합니다.
- 테이퍼형 부품은 웨이크 영역의 재순환 폭과 바람으로 인한 저항을 줄입니다. 동시에 증가시킵니다. 소용돌이 흘리기 공기역학적 능력을 향상시키기 위한 빈도.
- 현대식 테이퍼 터닝은 일반적으로 총 직경 변화의 ±0.0002인치 허용 오차에 도달합니다. 이는 우수한 부품 정렬과 정확한 맞춤을 보장합니다.
다양한 산업에서의 테이퍼 터닝의 응용
항공우주 부문
복잡한 시스템을 위해 항공우주 산업은 매우 높은 정밀도의 테이퍼형 부품이 필요합니다. 테이퍼 터닝은 스트럿, 랜딩 기어 부품, 엔진 케이싱, 항공기 러더 및 터빈 샤프트와 같은 부품을 만듭니다.
공작기계 부품 제조
정밀한 공작 기계 부품은 테이퍼 터닝의 도움으로 제조됩니다. 리머, 툴 홀더, 머신 핀, 스핀들 및 아버를 생산하는 데 도움이 됩니다. 이러한 정밀 엔지니어링 부품은 안전한 툴 장착 및 올바른 정렬을 보장합니다.
건축 및 엔지니어링
대규모 건설 프로젝트에는 강력하고 정밀하게 제작된 구성 요소가 필요합니다. 따라서 밸브, 기둥, 보, 커플링 및 플랜지와 같은 이러한 특수 부품은 테이퍼 터닝으로 만들어집니다.
자동차 산업
테이퍼 터닝은 자동차 부문에서 구동계 부품을 만드는 데 사용됩니다. 이 기술을 사용하면 타이로드와 서스펜션 구성 요소부터 액슬과 기어 샤프트까지 모든 것을 정확히 원하는 위치에 맞출 수 있습니다. 이러한 모든 항목을 정확하게 맞추는 것은 차량이 도로에서 실제로 어떻게 작동하는지에 직접적인 영향을 미칩니다.
테이퍼 터닝의 다양한 제한 및 고려 사항
- 테이퍼 터닝 작업을 설정할 때는 지식이 풍부한 작업자와 특수 장비가 필요합니다. 소량 생산에서는 나사산 또는 테이퍼 부품의 생산 비용이 2~3배 증가합니다.
- 도구를 갈는 것은 날카로운 절단면을 보장하는 중요한 방법입니다. 연마 부적절한 연삭은 공구와 테이퍼 품질에 부정적인 영향을 미치므로 기술과 정확성이 필요합니다.
- 깊이 조정, 각도 계산 및 이송 속도 제어 방법을 배우려면 작업자 측에서 많은 훈련이 필요합니다. 따라서 작업자는 많은 설정과 여러 가공 매개변수를 배워야 합니다.
- 테이퍼 터닝은 툴링 비용과 초기 설정 시간이 높지만 대량 생산에는 비용 효율적입니다. 소규모 배치 제조업체의 경우 전용 장비에 대한 투자는 종종 정당화되지 않습니다.
- 작업물 중심선에서 공구의 정확한 위치는 정밀한 테이퍼를 생성하는 데 중요합니다. 0.001인치의 작은 편차에서도 표면 마감이 좋지 않고 치수 오류가 발생할 수 있습니다.
- 테이퍼 선삭 공정은 일반적인 공정보다 더 많은 재료를 제거합니다. 선회 공정이로 인해 엄청난 양의 냉각수 폐기물과 금속 조각이 발생하므로 안전하게 폐기해야 합니다.
맺음말
테이퍼 터닝은 많은 산업에서 테이퍼형 부품을 만드는 매우 좋은 가공 방법입니다. 또한 부품 무게 최소화, 성능 개선, 뛰어난 정밀도와 같은 몇 가지 중요한 이점도 제공합니다. 그러나 특수 기계와 숙련된 작업자가 필요합니다.
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자주 묻는 질문
테이퍼 선삭에 테일스톡 셋오버 방법이 어떻게 적용되나요?
작업자는 작업물 중심선에서 테일스톡을 제거합니다. 이 오프셋 위치는 절삭 공구와 작업물 사이에 각도를 생성합니다. 작업물이 회전하고 이 각도로 인해 테이퍼가 생성됩니다.
테이퍼 선삭 부착물은 어떻게 테이퍼 선삭 공정을 향상시키는가?
테이퍼 터닝 어태치먼트는 테이퍼 각도를 정확하게 제어합니다. 메인 머신 설정을 조정하지 않고도 정확하고 일관된 절단을 지원합니다.
테이퍼 선삭 작업 중에는 어떤 안전 예방 조치를 취해야 합니까?
작업물은 항상 단단히 고정해야 하며 올바른 보호 장비를 항상 착용해야 합니다. 속도를 1000 RPM으로 제한하고 사고를 일으킬 수 있는 마모나 무효의 징후가 있는지 도구를 자주 검사합니다.
특정 작업에 맞는 특정 테이퍼 선삭 방법을 선택하는 데에는 어떤 요소가 영향을 미칩니까?
요인으로는 재료, 생산 속도, 장비 가용성, 테이퍼 각도, 최종 부품에 필요한 정확도 등이 있습니다.
